广州地区典型灰霾过程及不同天气类型下边界层高度研究

论文摘要

利用2013年9月—2014年11月广州地区激光雷达观测结果,使用小波分析反演边界层高度（PBLH）,通过归一化后向散射信号（NRB）的小波分解对小波分析中直接影响PBLH识别的尺度因子a进行了选取.并以2014年1月发生的一次灰霾过程为例,对灰霾过程的PBLH等边界层特征进行了分析,并对边界层垂直结构进行了初步探究.同时,利用自组织映射神经网络（SOM）进行了天气分型,对整个观测时段激光雷达反演的PBLH与天气型之间的关系进行了统计.结果表明,通过对NRB廓线的小波分解,小波分析尺度因子a取300较为合适.灰霾过程中PBLH均存在日变化.从平均结果来看,PBLH最高值出现在13:00,为850 m;最低值出现在5:00,为483 m.灰霾过程PBLH与PM2.5之间呈显著负相关（r=-0.62,p<0.01）,风速与PM2.5之间也呈显著负相关（r=-0.39,p<0.01）.对流边界层平均高度约为稳定边界层的1.5倍,峰值高度约为稳定边界层的3倍.低压天气系统控制下灰霾天气出现的概率较低,对应的PBLH明显较高,峰值高度在1200～1600 m,日间边界层发展极为明显.而高压天气系统控制下边界层发展容易受到抑制,峰值高度均低于1000 m.

论文目录

• 1 引言 （Introduction）
• 2 数据来源与仪器 （Data sources and instrument）
• 3 数据处理 （Data processing）
•   3.1 激光雷达数据订正
•   3.2 激光雷达归一化后向散射信号的获取
•   3.3 基于小波变换的PBLH反演
•   3.4 基于自组织映射神经网络的天气分型
• 4 结果与分析 （Results and analysis）
•   4.1 灰霾过程描述
•   4.2 小波分解选取的小波变换扩张因子
•   4.3 PBLH反演结果讨论
•   4.4 灰霾过程边界层特征分析
•   4.5 PBLH和风速与PM2.5之间的关系
•   4.6 边界层垂直结构的初步探究
•   4.7 不同天气型下PBLH的统计
• 5 结论 （Conclusions）

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 宋烺,邓涛,吴兑,何国文,孙嘉胤,翁佳烽,吴晟

关键词: 激光雷达,边界层高度,灰霾,珠江三角洲,气溶胶

来源: 环境科学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 暨南大学质谱仪器与大气环境研究所,中国气象局广州热带海洋气象研究所,广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心,肇庆市气象局

基金: 国家自然科学基金(No.41775037,41475004,41605002)

分类号: X513

DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0080

页码: 1381-1391

总页数: 11

文件大小: 826K

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